邵曰福華電云南發(fā)電有限公司綠水河發(fā)電廠

自動(dòng)盤車裝置在綠水河二、三級(jí)站中的應(yīng)用

邵曰福
華電云南發(fā)電有限公司綠水河發(fā)電廠

盤車是水輪發(fā)電機(jī)組安裝軸系找正的一道重要工序，自動(dòng)盤車裝置在綠水河二、三級(jí)站中的應(yīng)用,說明自動(dòng)盤車裝置的特點(diǎn),自動(dòng)盤車裝置在水電機(jī)組安裝中可以推廣使用。

自動(dòng)盤車裝置；盤車；應(yīng)用

1　綠水河二級(jí)站、三級(jí)站機(jī)組概況

綠水河發(fā)電廠是一個(gè)70年代的老廠，綠水河二級(jí)站毛水頭約331米，設(shè)計(jì)水頭305米，最大引用流量23.8m3/s。1958年5月開始興建綠水河水電站，由于歷史原因，1972年10月12日首臺(tái)機(jī)組才開始發(fā)電，1973年電站建成。綠水河二級(jí)電站裝機(jī)容量為57.5MW（1×12.5MW+3×15MW），設(shè)計(jì)年發(fā)電量3.3億kW·h。其中2#、3#、#4機(jī)（水輪機(jī)型號(hào)HL006-LJ-140，發(fā)電機(jī)型號(hào)：TSL-260/116-8，重慶水輪機(jī)廠生產(chǎn)）為立式發(fā)電機(jī)組懸式結(jié)構(gòu)，機(jī)組單機(jī)15MW，機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分總重量50t。二級(jí)站1#機(jī)組是沖擊式機(jī)組，由于二級(jí)站1#機(jī)組運(yùn)行近四十年，水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子絕緣和定子絕緣嚴(yán)重老，主軸存在缺陷，水輪機(jī)效率低等原因，綠水河發(fā)電廠2008年提出停用或報(bào)廢1#沖擊式水力發(fā)電機(jī)組，新建1臺(tái)30MW立式混流式水力發(fā)電機(jī)組，于是新建的這臺(tái)機(jī)組擴(kuò)建在二級(jí)站大門口，水輪機(jī)型號(hào)：HLC452－LJ－180，同時(shí)命名為：綠水河三級(jí)站，裝機(jī)容量1×30MW，機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分總重量85t，該機(jī)組于2013年7月投產(chǎn)發(fā)電。

2　應(yīng)用背景

好多教科書都談到綠水河發(fā)電廠的機(jī)組，因?yàn)榫G水河發(fā)電廠是一個(gè)“三高”徑流式時(shí)調(diào)節(jié)的電廠，三高是指：河流泥沙含量重高達(dá)0.909KG/m3；轉(zhuǎn)速高750轉(zhuǎn)/分；高水頭315米。由于“三高”機(jī)組過流部件磨損非常嚴(yán)重，一套過流部件使用一個(gè)汛期后，其表面已被磨損的象蜂窩狀，不能再使用,致使綠水河二級(jí)站的機(jī)組過流部件每年必須更換，更換過流部件，牽扯到盤車，盤車是檢查調(diào)整水輪發(fā)電機(jī)組軸線，達(dá)到合理分配導(dǎo)瓦間隙的目的，也是機(jī)組安裝過程中十分重要的一道工序，盤車結(jié)果直接影響機(jī)組安全運(yùn)行，綠水河發(fā)電廠二級(jí)站#2、#3、#4機(jī)組上導(dǎo)推力瓦有八塊、投產(chǎn)發(fā)電到1994年上導(dǎo)推力瓦一直使用鎢金推力瓦，鎢金推力瓦由于磨擦系數(shù)高，每次人工盤車都要四十多人，到1995年綠水河發(fā)電廠將鎢金瓦改為彈性金屬塑料瓦，人工盤車人數(shù)需要20人左右。綠水河三級(jí)安裝時(shí)，正常人工盤車人數(shù)要40人左右，綠水河發(fā)電廠檢修人員逐年退休，到2014年末檢修隊(duì)伍人數(shù)才20多人，人員欠缺，盤車費(fèi)力，為解決盤車問題，得采取新的盤車方法。

3　自動(dòng)盤車裝置及特點(diǎn)

自動(dòng)盤車裝置是一種采用電機(jī)帶動(dòng)齒輪傳遞力矩的盤車方式，裝置根據(jù)水輪發(fā)電機(jī)組上導(dǎo)軸承相關(guān)尺寸和機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量進(jìn)行設(shè)計(jì)。它由彈性力偶、減速增距、聯(lián)軸離合等機(jī)構(gòu)組成。

自動(dòng)盤車裝置將驅(qū)動(dòng)過程始終保持在“解放”狀態(tài)下進(jìn)行，滿足軸系調(diào)整的客觀要求，其特征：

（1）自動(dòng)盤車裝置以機(jī)組中心為基軸，附加彈性支架為特征的彈性力偶，與之同心旋轉(zhuǎn)。微量“折線”應(yīng)力由“彈性”緩解釋放，使驅(qū)動(dòng)始終保持在同心且“解放”狀態(tài)下進(jìn)行。革除徑向?qū)吲c剛性機(jī)座的“強(qiáng)制約束”，避免產(chǎn)生反抗應(yīng)力，為安全文明、測(cè)得精確數(shù)據(jù)奠定基礎(chǔ)。

（2）自動(dòng)盤車裝置采用減速增矩機(jī)構(gòu)規(guī)范配匹并獲得有效轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，革除“盲目給力”“強(qiáng)拉硬拽”的弊端。避免“大電流”、“大功率”引發(fā)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的意外傷害；避免強(qiáng)拉硬拽意外傷害人員的潛在威脅，優(yōu)化勞動(dòng)形式與內(nèi)容，構(gòu)成實(shí)用與美觀的統(tǒng)一。

（3）自動(dòng)盤車裝置采用空氣間隙聯(lián)軸，機(jī)組轉(zhuǎn)子被驅(qū)送到確定位置便自行脫離驅(qū)動(dòng)鍵，空氣間隙將兩者隔離，轉(zhuǎn)子處于直觀的、毫無爭(zhēng)議的“充分自由狀態(tài)”，實(shí)現(xiàn)完全意義的“軸向、徑向無干擾”。

4　自動(dòng)盤車裝置的設(shè)計(jì)

針對(duì)此情況，尋求一種精確度高、操作簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)的新型盤車裝置是非常有必要的。故通過調(diào)研，引進(jìn)了青島正利電力裝備有限公司廠生產(chǎn)的自動(dòng)盤車裝置，根據(jù)機(jī)組相關(guān)參數(shù)，設(shè)計(jì)及制造成套設(shè)備。

（1）綠水河三級(jí)站機(jī)組

①機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分總重量85t。

②推力頭外直徑?790定位；且?720—6—M24傳遞轉(zhuǎn)矩。

③上導(dǎo)瓦架上法蘭平面?2340—24—M24固定盤車架。

④?720—6—M24所在平面比導(dǎo)瓦架上法蘭平面?2340—24—M24高300mm。

（2）綠水河二級(jí)站機(jī)組

①機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分總重量50t。

②推力頭外直徑?580定位，?510—6—M20傳遞轉(zhuǎn)矩。

③導(dǎo)瓦架上法蘭平面?1840—16—M20固定盤車架。

④?510—6—M20所在平面比導(dǎo)瓦架上法蘭平面?1840—16—M20高336mm。

（3）配置規(guī)范

①配匹功率：0.37kw×4。

②配匹電壓：380V。

③輸出轉(zhuǎn)矩：30kN.m。

要求一套“自動(dòng)盤車裝置”能在綠水河二級(jí)站、綠水河三級(jí)站機(jī)組使用。

5　自動(dòng)盤車裝置的應(yīng)用情況

自動(dòng)盤車裝置的裝拆簡(jiǎn)單，其裝拆過程與鋼絲機(jī)械牽引盤車相似，但減少了鋼絲繩的導(dǎo)向設(shè)備和綱絲繩的盤繞安裝過程，裝置裝拆更規(guī)范。自動(dòng)盤車裝置滿足了盤車過程水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分處于自由狀態(tài)的要求。懸吊式機(jī)組必須采用抱緊上導(dǎo)瓦的方式進(jìn)行盤車，除要求裝入上導(dǎo)瓦并抱緊外（間隙保證在0.03-0.05mm），其余部位應(yīng)處于完全自由的狀態(tài)，不受任何其他約束使轉(zhuǎn)子處于充分的自由狀態(tài)，排除了外力在軸向、徑向上對(duì)軸系的干擾。自動(dòng)盤車裝置依靠安裝在推力頭上的橫鍵帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分旋轉(zhuǎn),當(dāng)轉(zhuǎn)到測(cè)點(diǎn)位置時(shí),可以反向轉(zhuǎn)動(dòng)與盤車裝置分離使機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分處于完全自由的狀態(tài)，使該點(diǎn)的各部位的測(cè)量值充分反映機(jī)組的實(shí)際擺度，為軸線的處理提供了可靠的依據(jù)。自動(dòng)盤車裝置盤車精度滿足要求，停點(diǎn)準(zhǔn)確。

該裝置在綠水河二級(jí)站、三級(jí)站機(jī)組的檢修安裝中得到應(yīng)用，從使用情況看做到了盤車安全簡(jiǎn)便、平穩(wěn)、可靠、停點(diǎn)準(zhǔn)、測(cè)數(shù)精，取得滿意的效果。實(shí)現(xiàn)了一套裝置兩種機(jī)型使用，該盤車裝置的主體結(jié)構(gòu)不變，通過改變與上機(jī)架連接支撐腿的尺寸即可實(shí)現(xiàn)兩種機(jī)型的使用，節(jié)省了需每種機(jī)型配一套裝置的投資。

6　結(jié)束語

自動(dòng)盤車裝置驅(qū)動(dòng)力平衡，轉(zhuǎn)子在無強(qiáng)制約束的狀態(tài)下輕松自如旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速均勻，停點(diǎn)準(zhǔn)，且能置轉(zhuǎn)子于充分自由狀態(tài)，軸向、徑向無干擾，這是盤車工藝的一次創(chuàng)新與突破。通過自動(dòng)盤車裝置的使用，可以讓工作人員從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，使用安全、效率高，該盤車裝的優(yōu)越性值得水電立式機(jī)組安裝檢修行業(yè)推廣。

[1]《水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范》GB/T8564—2003

[2]張建生，李明安，自動(dòng)盤車裝置在小浪底水力電廠的應(yīng)用，水力發(fā)電2002年第12期

[3]青島正利電力裝備有限公司《自動(dòng)盤車裝置》使用說明書

邵曰福（1978-）,華電云南發(fā)電有限公司綠水河發(fā)電廠,工程師，主要從事水輪發(fā)電機(jī)組的維護(hù)與檢修。